完善實驗裝備對策

〔摘 要〕 小學科學實驗教學往往需要完善的實驗室及設備設施，因此在學校建設中，完善教育裝備非常重要。小學科學實驗教學能夠培養(yǎng)學生科學意識，提高學生實驗能力，發(fā)展學生科學核心素養(yǎng)。但以往的小學科學實驗教學，在運用教育裝備的過程中存在著一些問題，包括教育裝備配置有差異、生活實驗裝備較少、現(xiàn)代裝備應用不足、安全制度不夠完善。通過運用實踐探究法，提出完善小學科學實驗教學與教育裝備融合的對策：提升教育裝備配置，增加家庭實驗器材，應用現(xiàn)代教育裝備，完善裝備安全制度。學校與各級部門通力合作，結(jié)合實驗教學的相關要求，明確實驗室教育裝備的配置要求，通過落實策略，能更好地完善實驗裝備配置。

〔關鍵詞〕 小學科學；實驗教學；教育裝備；實驗器材

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 21 073-075

2022年版的《義務教育科學課程標準》提出：倡導以探究和實踐為主的多樣化學習方式，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學探究以及技術(shù)與工程實踐的過程。在小學科學實驗教學中，教師根據(jù)課程主題與實驗主題，通過自己演示實驗，引領學生參與探究實驗，可以讓學生參與實驗設計、動手操作、數(shù)據(jù)分析、歸納總結(jié)等過程，并從中獲得知識、經(jīng)驗、技能。為了更好地進行高效的科學實驗教學，往往需要有完備的教育設備和完善的實驗室。在新時期的小學科學實驗教學中，教師要根據(jù)以往教育裝備欠缺、融合教育不足的情況，研究和落實科學有效的小學科學實驗教學與教育裝備融合對策。

一、完善實驗裝備的背景

小學科學學科融合了物理、化學、生物和自然地理等方面內(nèi)容，是學生認知科學、形成科學精神、提高科學探究能力的基礎學科，對學生今后學習科學有重要意義。實驗教學是小學科學教學的重要組成部分，教師通過組織開展實驗教學，能夠激發(fā)學生參與科學學習的興趣，提高學生動手操作能力、觀察能力、數(shù)據(jù)分析能力、歸納總結(jié)能力等。實驗教學往往需要有實驗室和一定的教育裝備支持，這是進行實驗教學完成課程目標的基礎條件。然而，由于不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與教育投入的差異，很多地區(qū)的實驗教育裝備不完善，或者在融合教育中存在問題。為此，在學校的統(tǒng)一組織下，教師應積極投入教育裝備建設，積極探究小學科學實驗教學與教育裝備融合的措施。在此過程中，教育裝備配置、實驗教學、現(xiàn)代化教育裝備的應用是重點探索的方向，學校專職領導、小學科學教師、信息科技教師和學生都要積極參與其中。

二、小學科學實驗裝備現(xiàn)狀

（一）教育裝備配置有差異

由于地區(qū)之間、城鄉(xiāng)之間的發(fā)展差異，教育投入差距明顯。發(fā)達地區(qū)學校、城市學校的教育裝備配置完善，而偏遠地區(qū)、鄉(xiāng)村學校的教育裝備配置不足，存在著實驗室較少、實驗設施不多、儀器設備不完善等問題，在具體配置上還存在著安全性低、科學性差、操作性不足、學科兼容性差等問題。由于缺乏現(xiàn)代信息技術(shù)平臺與資源，課程內(nèi)容無法與教育裝備有機融合。在這樣的背景下，學生缺少豐富多彩的科學實驗、實踐探究環(huán)境，無法滿足實驗學習與操作的需要，導致小學科學實驗教學效果不佳。

（二）生活實驗裝備較少

由于小學科學的課程與現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密，往往需要開展很多生活化的實驗。加上小學科學的課上教學時間不足，往往要運用課后服務時間和課后時間，教師引領學生參與自主實驗，就需要用到較多的生活實驗裝備。很多學生家庭也沒有生活實驗器材，難以滿足生活化自主實驗的需要，學生無法自主參與生活實驗操作。因此，在完善實驗裝備的過程中，還應更多地引入生活化的實驗裝備，以此引領學生參與課后自主實驗，促進學生自主參與實驗設計與操作。

（三）現(xiàn)代裝備應用不足

在新時期的小學科學實驗教學中，教師還要重視發(fā)揮現(xiàn)代裝備的作用。然而，由于現(xiàn)代裝備的投入較高，很少有學校配置現(xiàn)代裝備，或因現(xiàn)代裝備對操作者的要求較高，教師未能掌握操作流程與方法，因而不能很好地應用，導致無法發(fā)揮現(xiàn)代裝備的獨特價值，難以有效開展創(chuàng)新性實驗。在新時期的小學科學實驗教學中，如果現(xiàn)代裝備應用不足，會對整體實驗教學造成不利的影響。

（四）安全制度不夠完善

對于實驗裝備的建設而言，安全管理制度是非常重要的組成內(nèi)容，其對確保實驗裝備的安全、長期存放，更好地運用實驗裝備等都極為重要。但是，很多學校往往只關注裝備的建設，卻忽視了裝備的管理，安全制度長期未能更新，無法滿足新時期的需要。

三、完善實驗裝備的對策

（一）提升裝備配置水平

基于新課標的課程理念，結(jié)合科學學科核心素養(yǎng)，在小學科學實驗教學中，為更好地推動與教育裝備融合，教師應在學校的指導與支持下，全面提升實驗教育裝備配置，包括明確教育裝備配置原則、完善各類實驗器材、優(yōu)化實驗室的配置方案三大方面。教師之間要加強合作，才能更好地提升教育裝備配置效果。

在明確配置原則上，實驗室教育裝備配置的基本原則包括安全性、科學性、實踐操作性、學科兼容性。安全性是對實驗教育裝備配置的基本要求，不論是實驗室本身，還是實驗基礎設備、創(chuàng)新設備、安全設備，都要安全可靠，這樣才能為實驗教學提供安全保障。如量杯、燒杯、試管等應盡可能選擇不易碎的材質(zhì)，在實驗桌等地方貼上醒目的安全提示、操作規(guī)范，配備滅火器、緊急救護包等?？茖W性是要求配置既有基礎設備，也要有創(chuàng)新設備和安全設備。實踐操作性是指要盡量符合小學生身心特點，如實驗桌要與學生身高相適應。學科兼容性體現(xiàn)為既能做物理項目實驗，也能做化學、生物等項目實驗。

在完善各類實驗器材方面，包括基礎設備、創(chuàng)新設備、安全設備?；A設備包括演示臺、實驗桌、實驗器材、實驗儀器等：演示臺與實驗桌要穩(wěn)定、可靠、安全、實用，可以滿足大部分實驗需求；實驗器材有不同規(guī)格的容器、量杯、試管、燒杯、酒精燈等；實驗儀器有顯微鏡、天平、彈簧秤、溫度計等。創(chuàng)新設備主要是一些新型設備，如3D打印機、頭戴式VR、電子實驗設備等，能輔助學生完成創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性的實驗。安全設備主要是保障安全的相關設備，如消防設備、通信設備、快速通道標識牌、緊急救護箱等。

在優(yōu)化實驗室配置方案方面，教師要根據(jù)學校情況和教學所需，設計小學科學實驗室配置方案。比如由于學生實驗桌不夠，可將四人桌變?yōu)榱俗阑虬巳俗?；實驗桌的水槽應加裝過濾裝置，以保護環(huán)境；儀器配置追求夠用、好用等。在配置中，教師要根據(jù)學生在實驗中的反饋，繼續(xù)優(yōu)化調(diào)整。

（二）增加家庭實驗器材

針對生活實驗裝備不足的情況，教師還要指導家長購置與增加家庭實驗器材。根據(jù)小學科學實驗的主題內(nèi)容與家庭情況，指導家長購置一些常用科學實驗器材，包括計量儀器、分離物質(zhì)儀器、可加熱儀器、加熱器材、存取物質(zhì)儀器和其他器材。教師指導學生課后自主做實驗，充分運用家庭實驗器材，熟悉實驗原理，進行實驗設計與操作，建構(gòu)生活實驗應用模型，提高實驗能力與科學素養(yǎng)。

在教師的指導下，家庭可以準備這六種類型的實驗器材：計量儀器：量筒，托盤天平；分離物質(zhì)的儀器：漏斗等；可加熱的儀器：試管，燒杯，普通燒瓶，蒸發(fā)皿，坩堝；加熱儀器：酒精燈，石棉網(wǎng)；存取物質(zhì)的儀器：試劑瓶，滴瓶，膠頭滴管，藥匙，集氣瓶；其他儀器：鐵架臺，研缽。學生可運用這些實驗器材做一些簡單的家庭小實驗。如“神奇的泡泡”：材料有洗潔精、綿白糖、清水；器材有燒瓶、培養(yǎng)皿、漏斗、攪拌棒、吸管等。本項實驗原理是用綿白糖增加泡泡的黏稠度，讓泡泡那層薄薄的液體膜不易破碎，緊緊包裹內(nèi)部的空氣。學生還可以用白醋、小蘇打、彩色墨水等材料做“巫師泡沫”小實驗，用彩色墨水、白糖、燒杯等器材做“杯中彩虹”小實驗等。在教師與學生的共同努力下，完善與運用家庭實驗器材，建構(gòu)生活實驗裝備的應用模型。

（三）應用現(xiàn)代教育裝備

在新型信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，隨著計算機與智能設備的普及，加上智慧教育平臺的運用，在小學科學實驗教學中，教師還可應用各類現(xiàn)代教育裝備，完成以往無法完成或者不便完成的實驗教學，更好地提高實驗教學效果?，F(xiàn)代教育裝備主要是電子實驗設備、3D打印機、頭戴式VR等。教師要根據(jù)實際需要，選擇運用合適的教育裝備，指導學生完成創(chuàng)新實驗、拓展實驗等。

以青島版科學四年級上冊“食物的營養(yǎng)”教學為例，以往做檢測食物中營養(yǎng)成分的實驗時，存在著耗時長、實驗效果不明顯、實驗操作不當、浪費材料等問題。教師可以應用電子實驗設備，先讓學生用其中的工具做模擬實驗，之后再進行實際操作，能有效解決問題。在《食物到哪里去了》課程中，以往關于消化吸收的實驗是用淀粉液、唾液等材料，實驗效果不明顯。教師通過指導學生用VR設備做這個實驗，實驗效果更明顯，能夠明確唾液對淀粉的分解作用。在《我們的呼吸》課程中，面對本課中的呼吸實驗，教師借助3D打印機打印出肺部模型，讓學生運用這個模型做實驗，通過這樣的方式，可以讓學生更為直觀認識到呼出的氣體中二氧化碳增多。在《月相的變化》課程中，為讓學生更直觀地認識一個月內(nèi)月相的變化，教師可以3D打印出新月、滿月等模型。

（四）完善裝備安全制度

針對以往實驗裝備管理欠缺、安全制度不夠完善的實際情況，學校在完善實驗裝備的過程中，還要完善實驗裝備管理制度。各部門、各個主體等應通力合作，規(guī)范相關實驗裝備運用與管理，落實實驗室安全主體責任。

例如，在具體實施中，需要學校統(tǒng)一做好規(guī)劃部署，將實驗室安全管理作為平安校園建設的重要內(nèi)容。教育行政部門與學校合作，與公安、環(huán)保、市場監(jiān)管等部門通力合作，嚴格執(zhí)行地區(qū)發(fā)布的實驗室危險廢物環(huán)境管理指南。規(guī)范實驗室易制毒、易致爆等危險化學藥品在采購、運輸、儲存、保管、使用、回收等環(huán)節(jié)的管理行為，將其納入校園安全檢查督查范圍。學校要落實實驗室安全主體責任，健全實驗教學安全責任制，完善實驗室安全管理制度，加強實驗安全教育和實驗室安全管理專業(yè)培訓，提高教師與實驗室管理員的安全意識，制訂相關預案，并定期組織開展實驗室的安全演練活動。

綜上所述，基于新課標的課程理念，文章先分析了小學科學實驗教學與教育裝備融合的背景，又指出了實驗教學與教育裝備融合現(xiàn)狀，有針對性地提出了相應的解決對策。教師要基于本校實際，結(jié)合基本學情與實驗教學目標，更好地發(fā)揮教育裝備的價值，進而有效實施實驗教學，培養(yǎng)學生的實驗能力與科學素養(yǎng)，提高實驗教學的效果。

參考文獻

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